TW201009804A - Converting three-component to four-component image - Google Patents

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201009804 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於用於在電子顯示器上顯現影像的影像處理 技術’且更特疋$之’係關於用於在具有四個或四個以上 之色彩之發光元件的顯示器上提供具有增加亮度的影像之 方法。 【先前技術】 平板顯示器件係結合計算器件而廣泛地用於可攜式器件 中及用於諸如電視之娛樂器件。此類顯示器通常採用散佈 於一基板之上的複數個像素來顯示影像。每一像素併入通 常係紅色、綠色及藍色的數個不同色彩的子像素或發光元 件以代表每一影像元件。已知各種平板顯示器技術，例如 電漿顯示器、液晶顯示器及發光二極體顯示器。為了在此 等顯示器上顯現影像，該顯示器通常接收含有用於驅動每 -像素之-信號（即，像素信號）的三色彩元素影像輸入信 號’每-像素信號包括用於驅動紅色、綠色及藍色子像素 之分離的色彩元素影像信號。 ” 併入發光㈣之薄膜的發光二極體（led)在—平板顯示 器件中具有許多優點並可用' 扣％尤学系統。Tang等人的美國 專利第6,384,529號顯示_有機咖彩色顯示器，i包 機㈣發光州子像素）之―陣列。替代地， 材料並且該等無機材料 …、機 科了包括在一多晶矽半導體矩陣中之 磷光晶體或量子點。亦·^ 來控制對發光薄膜材料# φ y膜 斜的電何注入、電荷傳輸或電荷阻 140020.doc 201009804 隔，並且該等其他薄膜係在此項技術中為人所知的。該等 材料係置放在一基板上電極之間並具有一囊封覆蓋層或 板。當一電流通過一有機材料時，自一像素發射光。該發 射的光之頻率係取決於所使用材料的性質。在此一顯示器 中，光可以係發射穿過該基板（一底部射極）或穿過該囊封 覆蓋物（一頂部射極）或兩者。 此等薄膜LED器件可包括一圖案化發光層，其中在該圖 案中採用不同材料以當電流通過該等材料時發射不同色彩 之光u ’圖案化該等材料（尤其係小分子有機led材 料）對於較大基板而言係困難的，藉此增加製造成本。此 外，現存圖案化方法（例如，採用金屬陰影遮罩）較昂貴並 可損壞沈積的有機材料。克服在較大基板上之材料沈積問 題之-方法係㈣-單—發射層（例如，—白光射極）連同 滤色片以用於形成一全彩顯示器’如在c〇k的美國專利第 M87,355號中所教導。例如’亦已知採用不包括一遽色片 之-白色發先兀件’如在CGk等人的美國專利第6919,⑻ 號中所教導。已建議採用_未圖案化白色射極之_設計， 其包括用以形成紅色、綠色及藍色子像素之紅色、綠色及 藍色滤色片與用以改良該器件的效率之一未濾光白色子像 ΐ所:iMlller等人的美國專利公開案第2_0113875號 然而，因為大部分成像系統提供三 至-顯示器，故有必要_ 素影像輪入信號 I抹用一轉換方法來轉換 元素影像信號至四或四以上由〜-主 J-色 以上色形疋素影像信號以 140020.doc 201009804 具有用於發射四個或四個以上之色彩的光之子像素的顯示 器’例如由上面提及的Miller等人所說明之顯示器。因 此’已開發數個方法用以轉換三色元素影像輸入信號至適 合於驅動四色彩顯示器的四或四以上色彩元素影像信號。 在此技術内’認識到存在藉由具有用於發射三個以上之 色彩的光之子像素所提供的冗餘並認識到此冗餘可用以同 時驅動四個子像素色彩以產生具有一增加照度之影像。例 如，Morgan等人在美國專利第6,453,067號；Lee等人在 2003 Proceedings of the Society for Information Display

Conference中發佈的標題為「具有rgBW色彩系統之TFT- LCD」之一論文中 ’ Wang 等人在2〇〇7 pr〇ceedings 〇f the Society for lnformation Display c〇nference中發佈的標題 為「在用於行動電話使用的RGBW顯示器中在照度與色彩 之間的取捨」之一論文中；以及Higgins在US 7,301 543 * 提供用於針對具有紅色、綠色、藍色及白色子像素之液晶 顯不器提供此一轉換方法之方法，在該等液晶顯示器中在 每一像素内之一白色子像素可與在相同像素中的紅色、綠 色及藍色子像素同時驅動以產生高於藉由僅採用RGB發光 兀件來形成相同色度可產生之照度的照度。然而，此等處 理方法之每一者引入色度誤差。明確地說，因為藉由白色 子像素添加的照度多於自紅色、綠色及藍色子像素移除的 照度，故所得影像係去飽和。如Wang等人（上面提及）所論 述，具有減低的色彩飽和度之改良的亮度可改良某些影像 之影像品質但將劣化其他影像之品質。 140020.doc 201009804 應注意，某些此等參考（最明顯的係Lee等人）錯誤地陳 it其/夹算法不引入色彩誤差。然而，由Lee等人論述的方 法引入非常顯著的色彩誤差。由Lee等人建議的方法包 括：自紅色、綠色及藍色色彩元素影像輸入信號之每一者 決定針對每-像素的紅色、綠色及藍色色彩元素影像輸入 信號之一最小值；以及使用此值來驅動在其顯示器中之白 色子像素。此方法提供兩個不合需要的改變至所得影像信 號。首先，因為針對每一像素的紅色、綠色及藍色輸入信 號值之最小值對應於待藉由每一像素發射的中性（白）光並 且因為此值係添加至該白色色彩信號而不自紅色、綠色及 藍色色彩信號減去此值，故每一像素將發射比在該輸入信 號中所請求之白光更多的白光。其次，該輸入像素色彩愈 不飽和（即，在每一像素信號内的紅色、綠色及藍色色彩 兀•素影像信號之最小值愈大），藉由白色通道所添加的白 光愈多。因此，藉由每一像素產生的照度與針對每一像素 的最大照度之比率係針對每一輸出像素不同於用以產生藉 由該三色彩元素影像輸入信號指示的影像所要求的比率。 可基於CIE 1976(L*a*b*)色差度量來決定此等操縱之影 響，該度量可用以比較在兩個色彩之間的感知差異。為了 證實由Lee等人建議的演算法之效應，重要的係假定其上 將產生所得影像之一顯示器的某些特性。將假定一 〇led 顯示器具有一白光射極與濾色片。該紅色、綠色及藍色子 像素將發射具有sRGB原色的光，該等元素具有針對紅色 的0.64, 0.33、針對綠色的0.30, 〇6〇及針對藍色的〇15, 〇〇6 140020.doc 201009804 之CIE 193 1 x，y色度座標。該白色子像素將產生D65照明 (0.313，0.329之CIE 1931 x，y色度座標）。此等射極之照度 輸出將係正規化以使得將藉由紅色、綠色及藍色子像素之 最大組合強度或藉由白色子像素之最大強度來產生具有一 200 cd/sq m之峰值照度的D65光。為了理解由Lee等人建議 的演算法之影響，必須假定兩個色彩係顯示在接收輸入 RGB信號之一RGB顯示器與接收藉由Lee等人論述的演算 法所產生的經轉換RGB W(red green blue white ;紅色綠色 藍色白色Ms號之一 RGB W顯示器兩者上。將選擇一純黃色 補片，其具有1之紅色與綠色照度強度值與〇之藍色照度強 度。所要求的第二色彩係一參考白色，其具有〗之輸入紅 色、綠色及藍色強度。使用此演算法，藉由計算針對紅色 的1、針對綠色的1、及針對藍色的0之最小值（其係等於〇) 來找到針對黃色的經轉換強度。因此，所得輸出RGB霄值 係針對紅色的1、針對綠色的丨、針對藍色的〇及針對白色 的0。針對白色色彩，紅色、綠色及藍色值全部係丨，此等 值之最小值係1 ’並因此將以針對紅色的1、針對綠色的 1、針對藍色的1及針對白色的1來呈現該白色色彩。針對 上面顯示的原色使用一典型元素矩陣，該黃色補片因此將 在RGB與RGB W顯示器兩者上以針對紅色的43 cd/m2、針 對綠色的143 cd/m2之子像素照度來呈現以於〇419, 〇5〇5 之x，y座標處提供一 186 cd/m2之總照度。針對11(^與11(}8贾 顯示器兩者，將以針對紅色的43 cd/m2、針對綠色的143 cd/m、針對藍色的14 cd/m2之照度來呈現白色。然而，基 H0020.doc 201009804 於Lee的演算法，該RGBw顯示器將具有藉由該白色子像 素產生之一額外200 cd/m2之照度’從而針對該RGBW顯示 器提供係針對該RGB顯示器所產生的白色照度兩倍高之一 白色照度。使用該等白色值作為調適或參考顯示色彩，該 CIE 1976(L*a*b*)色差度量在顯示於RGB與RGBW顯示器 上的黃色色彩之間提供一39之值。因為對於一單一補片而 言1之此度量值的差可由使用者偵測而對於一自然影像而 言在3之等級上的平均值係可偵測的，故藉由此等兩個顯 示器產生的色彩顯然係不同的。 亦可以保存一影像之色彩精度的方式來實行用於轉換三 色彩元素影像輸入信號至四或四以上色彩元素影像輸入信 號的替代性方法。例如，Murdoch等人在美國專利第 6,897,876號中’ Primerano等人在美國專利第6,885,380號 中及Miller等人在美國專利申請公開案第2005/0212728號 中已論述此類方法。然而，如所揭示，於額外原色之色度 座標處，峰值影像照度不能超過紅色、綠色及藍色發光元 件之組合峰值照度’而不減低色彩飽和度。諸如Boroson 等人在美國專利申請公開案第2007/0139437號中所說明的 該些演算法之其他演算法准許藉由白色產生的照度高於藉 由紅色、綠色及藍色子像素之組合照度所產生的照度’但 減低高度飽和色彩之相對照度，從而再次減低色彩保真 度。 近來，已論述LCD顯示器，其具有擁有可調整照度之背 光。一此類顯示器係由Brown Elliott等人在美國公開案 140020.doc 201009804 2007/02793 72中予以說明。如在此公開案内所說明，一演 算法係用以分析一輸入RGB影像信號，動態地調整藉由背 光產生的照度並用以轉換該RGB信號至一 RGBW信號，從 而當減小該背光之照度時增加在此轉換内之一比例值或當 • 增加該背光之照度時減小在此轉換内之一比例值。雖然此 方法可能使顯示器具備高於紅色、綠色及藍色發光元件之 組合峰值照度的峰值顯示照度而不引入更大色彩誤差，但 φ 其具有至少三個問題。首先，其不能實施於諸如有機發光 二極體顯示器之發射顯示器，因為此等顯示器不具有背光 用以調整。其次，針對此等透射式顯示器，增加背光照度 增加穿過較暗子像素的光之不經意洩漏，從而減低在影像 之陰影區域中的色彩精度，以及第三，此方法要求額外硬 體，其會添加顯著成本至所得顯示器。 先則技術之轉換方法無一准許使用四個發光元件來提供 同於紅色、綠色及藍色發光元件之組合照度的照度值而不 • 引入顯著色彩誤差或添加控制背光之照度的費用。因此， 仍^一種?文良方法以用於在顯示器#中呈現影像場景且 _ 特疋5之用於具有擁有高於紅色、綠色及藍色發光元件之 口峰值照度之-峰值顯示照度的三個以上之色彩的子像 ’ f之諸如EL顯示器的發射顯示器，而不引人顯著色彩誤 差。 【發明内容】 本發明之-態樣包括_種轉換三或三以上色彩元素影像 輸入信號至-影像輪出信號的方法，其包含： 140020.doc 201009804 Ο)獲取包括複數個 缺目1豕京彳。旒之一輸入信號，每一像素作 I、有二個或三個以上之色彩元素； … (b) 針對每一像素信 现您母色彩兀素來決定一殘差. (c) 決定該等殘差之一極限值丨 ， (d) 基於該極限值針對該等色彩元素之每一者 共同比例因數，·以及 ° (e) 施加該共同比例因數 輸出信號。 纟°亥先像輸入㈣以產生該影像 本發明具有以下優點：其增加具有四個或四個以上之子 像素的顯示H在顯示最典型影像時的㈣範圍或准許該等 影像係以減低的功率消耗予以顯示。此係實現而不需要額 外或專用電子器件並尤其可用於減低EL顯示器之功率消耗 而不引入明顯的假像（包括色彩誤差）。 【實施方式】 藉由採用本發明之方法，可將—典型輸人影像信號轉換 至一輸出化號以用於驅動包括紅色、綠色、藍色及一額外 色彩子像素之四或四以上色彩顯示器件以增加該顯示器之 照度。明確地說，本發明之方法轉換三或三以上色彩元素 影像輸入信號至一影像輸出信號，該影像輸出信號可用以 驅動該四或四以上色彩顯示器件使得其產生高於紅色綠 色及藍色子像素之組合峰值照度的一峰值顯示照度。可採 用此方法來供此轉換而不引入色彩誤差，2)使此轉換 具備一有限量值之色彩誤差，或3)在顯示的影像之一有限 數目個子像素内准許色彩誤差。 I40020.doc -10. 201009804 在一具體實施例中，該額外色彩子像素可發射白光並且 該顯示器件可以係_RGB·示器件。參考aiA，依據本 發明之一方法，可提供（步驟100)一顯示器，並可藉由以下 步驟來將三或三以上色彩元素影像輸人信號轉換至一影像 輸出信號：獲取（步驟！05)包括複數個像素信號之一輸入信 號’每-像素信號具有三個或三個以上之色彩元素；針對 每一像素信號之每一色彩元素來決定（步驟11〇)一殘差，該 殘差指示必須藉由紅色、綠色及藍色發光元件產生以避免 色彩誤差的三或三以上色彩元素影像輸人信號之部分；決 定115該等殘差之一極限值；以及基於該極限值針對該等 色彩70素之每一者來計算（步驟12〇)一共同比例因數。該極 限值可以係該等殘差之最大值或接近該最大值之一值，但 必須充分接近該等殘差之最大值以避免不彳接受的色彩誤 差並實現大於僅以紅色、綠色及藍色色彩照度值可實現的 白色照度值之一白色照度值。參考圖⑺，可輸入（步驟 12 5 )㈣或另-影像信號並可將共同比例目數施加（步驟 130)至該輸人信號以產生—按比例調整影像輸出信號。接 著，可將該按比例調整影像輸出信號轉換（步驟135)至一輸 出影像信號，該輸出影像信號包括至少一額外色彩元素影 像信號（例如驅動RGBW顯示器件所要求的四色彩元素影像 信號）並在四或四以上色彩元素顯示器（例如，具有紅色、 綠色、藍色及白色子像素之—顯示器）上顯示（步驟14〇)該 四色彩7C素影像信號。此—方法之—更詳細版本係在圖8a 與圖8B中予以提供並將在下文予以說明。在本發明之-替 140020.doc -11- 201009804 代性具體實施例中，該輸入信號可以係四色彩元素影像信 號並可將本發明之整個方法應用於該四色彩元素影像輸入 信號或該輸入信號。在本發明之另一替代性具體實施例 中’該輸入信號可以係三色彩元素影像輸入信號並且該影 像輸出信號可以係三色彩元素影像信號，該三色彩元素影 像信號係稍後轉換至四或四以上色彩元素影像信號以用於 顯示在四或四以上色彩元素顯示器上。 針對一影像信號之殘差係必須藉由紅色、綠色及藍色發 光疋件產生以避免色彩誤差的三或三以上色彩元素影像輸 入信號之部分並可以係在一色彩通道之最大色彩值與所有 該等色彩通道在一起考量之最大共同值（色彩元素極限）之 間的差。值MIN(R，G，B)可以係該色彩元素極限。替代地， 5亥色彩元素極限可以係充分接近該MIN(R,G，B)值以防止不 "T接受的色於說·差之任何值。例如，針對一色彩通道R之 殘差可等於R-MIN(R，G，B)，針對一色彩通道〇之殘差可等 於G-MIN(R，G，B)，針對一色彩通道8之殘差可等於3_ min(r，g，b)。本質上’該殘差對應於針對每一色彩通道之 色彩信號的飽和部分。該色彩誤差係在影像信號中指定的 色彩與經轉換信號的色彩之間的任何可感知差異。 在此方法之一詳細具體實施例中，可提供一 RG]bw OLED顯示器，例如在圖2中所繪示之一者。如在圖2中所 示，該RGBW OLED顯示器10包括像素15之一陣列並且每 一像素含有一重複的子像素陣列。如在此圖式中所示，每 一像素15含有一紅色20R、綠色20G、藍色20B及白色2〇w 140020.doc -12- 201009804 子像素。亦在圖2中顯示的係一控制器25，其能夠獲取（自 圖1之步驟1〇5)—輸入信號30，使用本發明之方法來處理 此輸入信號並提供一驅動信號35至該顯示器10以顯示（自 圖1之步驟140)該影像。可藉由塗布一白色發射〇LED至一 基板上並在紅色20R、綠色20G及藍色20B子像素之上施加 濾色片來濾光來自該OLED之白色發射以產生紅光、綠光 及藍光來形成此RGBW OLED顯示器10，如在此項技術中 所知。該白色子像素20W可產生未濾光的光。 圖3顯示針對該OLED顯示器的一基板之一部分40，該部 分具有分別針對圖2之紅色20R、綠色20G、藍色20B及白 色20W子像素的電極42R、42G、42B、42W。每一電極 42R、42G、42B、42W及因此在圖2中之每一對應子像素 20R、20G、20B、20W接收來自一對應電路44R、44G、 44B及44W的功率。每一電路控制提供至該等電極之每一 者的電流或電壓以控制藉由每一子像素提供的照度。例 如，當在啟動一選擇薄膜電晶體（TFT)50的選擇列48上提 供一選擇信號時，一驅動信號係在驅動線46上提供至電路 44R。當該選擇TFT 50係啟動時，一電壓可自該驅動線46 流動以充電一電容器52。一旦該電容器52係充電’便可自 該選擇線48移除該選擇信號，從而關閉該選擇TFT 50並准 許電荷保持在該電容器52上。當在該電容器52上提供一電 壓時，此電壓控制一功率TFT 54之閘極，其進而准許功率 自一電源線56流向該電極42R並穿過該OLED流向與該電極 42R並聯但在與該電極42R相反的OLED之側上的一第二電 140020.doc -13- 201009804 極（未顯示）》此電流穿過該OLED之流動引起該子像素產 生具有一照度之光。應注意，該功率TFT 54具有一有限大 小並因此僅能夠准許一特定最大值電流流過每一子像素。 因此，該電路44R提供一最大電流，其限制在該顯示器1〇 中的每一子像素之照度輸出至不能超過之一最大照度。當 該等電路各係設計與製造以具有相同特性時，每一色彩子 像素通常將具有相同電流極限。然而，因為在圖2中顯示 的每一色彩子像素20R、20G、20B、20W由於具有不同濾 色片所致而具有一不同的照度效率，故其通常將具有不同 的最大照度值。在圖4中顯示針對此類型之一典型顯示器 的回應於對應於不同電流的子像素碼值之改變的顯示器之 照度回應。應注意，此等曲線並不指示個別子像素之照 度，而代表在含有數個像素的顯示器之一區域上收集的照 度值。如此圖式顯示，針對在圖2中顯示的每一個別子像 素20R、20G、20B、20W之照度輸出6〇、62、料、^與在 圖2中顯示的驅動信號35内之一碼值成函數關係地增加。 然而’因為每—子像素之照度效率係不㈣，故增加速率 針對每-子像素而不同，從而增加速率的範圍係隨著色彩 自藍色64改變至紅色6〇、至綠色62、至白色66而自最低至 最高。在此顯示器藉由該顯示器當組合紅色、綠色及 藍色子像素20R、2〇G、細之照度輸出時所產生的最高昭 度係大致400 ccW。然而，該白色子像㈣度輸出 66係大致600 cd/m2，其顯著大於4〇〇 Μ/〆之組合白點， 該組合白點係藉由添加（即，組合）紅色肅、綠色則及藍 140020.doc -14 - 201009804 色20B子像素之最大照度所獲得。因此，該顯示器可使用 用於轉換三或三以上色彩元素影像輸入信號至適合於驅動 此顯示器的四色彩元素輸出影像信號的本發明之詳細方法 來實現一顯著更高的照度’其中此方法使用子像素20W之 峰值照度而不引入不合需要的色彩誤差。 在此詳細具體實施例中，提供（在圖丨中之步驟丨〇〇)在圖 2中顯不的顯示器1〇。在此步驟内，特定顯示器相依資訊 係確定並處理以實現此具體實施例。在圖丨5中進一步詳細 地顯不此程序。在此程序中，獲得（步驟15〇)自該等子像素 之每一者發射的光之色度座標。為了提供此方法之一範 例，將假定在圖2中之顯示器1〇具有子像素2〇R、2〇G、 20B及20W，該等子像素於針對紅色的（〇 M，〇 33)、針對 綠色的（0.30，0.60)、針對藍色的（〇 15，〇 〇6)及針對白色的 (〇·313, 0.329)之CIE 1931 x，y色度座標處發射光。亦將界 定（步驟152)—顯示器白點。在此範例中，將假定（〇313, 0.329)之顯示器白點。使用針對該紅色、綠色、藍色及白 色子像素的CIE 1931色度座標與針對該顯示器白點的⑽ 1931色度座標’吾人可如在此項技術中所熟知藉由計算用 於轉換該紅色、綠色及藍色子像素之x，y座標至該顯示器 白點的三刺激值之-矩陣來計算（步驟154)—構光體矩陣 此碟光體矩陣將含有用於自藉由該紅色、綠色及藍色 素發射的光形成.該顯示器之白點的經界定照度比率。 在此範例中給出的座標’待自該紅色、綠色及藍色子像夸 建立以於該顯示器白點之座標處建立白光發射的照度之比 140020.doc •15- 201009804 例係21.3%紅色、71.5%綠色及7.2%藍色《使用此等比率， 可藉由使用在圖4中顯示的照度回應函數來計算可驅動以 產生具有該顯示器白點之色度座標的光之紅色、綠色及藍 色子像素之每一者的最大照度來計算（步驟156)可自可藉由 該紅色、綠色及藍色子像素產生的光建立之最高照度白 點。在此範例中，此等最大照度值係針對紅色的81 9 cd/m2、針對綠色的275.6 cd/m2及針對藍色的27 8 cd/m2。 組合此等照度值，該假定顯示器將具有一白點，該白點具 有385.3 cd/m之照度。因為該白色子像素於該顯示器之白 點處發射光，故可藉由加總來自該紅色、綠色及藍色子像 素之光或藉由驅動該白色子像素至385 3 cd/m2之照度來建 立此相同白點照度。使用在圖4中顯示的色調標度，可形 成（步驟158)之查詢表，其提供自面板強度值至在圖]中的 發光元件2GR、2GG、20B及2GW之每—者的輸出照度值之 -映射。此等查詢表係由藉由來自步驟156之其各別最大 照度值來正規化在圖4中顯示的紅色、綠色及藍色照度值 予以形成。同樣，在圖4中A & 你圃4甲顯不的白色照度值係藉由該顯 示器白點照度來正規化β A志 士 _ _ 在表1中顯不在該顯示色調標度 内的在圖4中15個不同點虛_ 个U點愿顯不之值的查詢表。然而，此 查詢表通常將具有與可能牌估 . , 瑪值一樣多的輸入項並准許碼值 之查s句以與針對每一色彩】g /通道之面板強度值成函數關係地 驅動該顯示器。 140020.doc * 16 - 201009804 表1 :針對RGBW通道之查詢表 紅色強度 綠色強度 藍色強度 白色強度 碼值 0.000 0.000 0.000 0.000 0 0.003 0.003 0.003 0.005 50 0.011 0.010 0.010 0.015 57 0.021 0.018 0.019 0.028 64 0.044 0.039 0.041 0.061 77 0.078 0.070 0.072 0.107 91 0.156 0.139 0.144 0.215 115 0.274 0.245 0.252 0.377 142 0.354 0.316 0.326 0.487 157 0.389 0.347 0.358 0.535 163 0.463 0.413 0.426 0.637 175 0.638 0.569 0.587 0.877 200 0.841 0.750 0.773 1.157 225 1.023 0.913 0.941 1.407 245 1.121 1.000 1.031 1.542 255

如在此表中所示，因為綠色子像素峰值照度之最高面板 強度具有1之值，故可藉由來自該紅色20R、綠色20G及藍 色20B的光之一組合所形成的於該顯示器白點處之峰值照 度受限於該綠色子像素20G之峰值照度。針對該紅色與藍 色子像素可獲得的強度值略高於用以形成該顯示器白點之 照度所要求的強度值。可藉由自在表1中顯示的針對發光 元件之每一色彩的面板強度值之最大值之每一者減去1來 針對該紅色、綠色及藍色通道之每一者決定（步驟160)面板 強度偏移，從而導致針對紅色的0.121、針對綠色的0及針 對藍色的〇.〇3 1之一面板強度偏移。下文將進一步說明此 等面板強度偏移的使用。可自在表1中的針對該白色子像 素之最大值來決定（步驟162)針對該白色子像素強度值之最 140020.doc 17 201009804 大面板強度值。對於本發明而言重要的係，此值係超過 】.5,其指不該白色子像素可於該顯示器白點處建立—照 度，該照度係可藉由組合自該紅色、綠色及藍色子像素之 輸出所建立的照度之L5倍以上。接著，衫（步驟μ句針 對本方法的最大共同比例因數。在本發明之此具體實施例 内’將假定此最大共同比例因數係針對該白色子像素之最 度值（即1.542)。然而，其可以係少於或等於針對該 白色子像素之最大強度值加1的任何值。 值得注意的係’藉由啟動在該顯示器之一像素内的所有 子像素，於該顯示器白點處之一峰值顯示照度可等於 2.542(即’針對該白色子像素之最大強度值與！之和其按 照定義係於該顯示器之白點處可藉由該紅色、綠色及藍色 子像素提供的最大強度值）。此值或少於此值之任何值可 用以界定最大共同比例因數。然而，在本發明之-EL顯示 器具體實施例内，藉由僅啟動在—像素内的白色子像素所 形成的一白色色彩之功率效率（以每安培之濁光指定）比藉 由啟動該紅色、綠色、藍色及白色子像素之—組合所形成 的相同白色色彩之功率效率高得多。因此，若將該最大共 同比例因數界定為針對該白色子像素之最大面板強度值並 且該色彩轉換步驟優先施加來自該白色子像素W之照度 來代替來自該紅色20R、綠色2〇G或藍色2〇B子像素之照 度，則可建立一更低功率消耗EL顯示器。 旦提供（在圖1中之步驟1〇〇)在圖2中顯示的顯示器 1〇，便獲取105包括複數個像素信號之一輸入信號，如在 140020.doc 201009804 圖1中所示。每一像素信號可具有三個或三個以上之色彩 元素。該輸入信號可額外包括針對一單一影像或一系列影 像之像素信號。在此範例及在此揭示内容内的其他範例 内，有用的係界定一系列輸入信號以證實該方法。在此等 範例中，該等輸入影像將係具有在表2中顯示的sRGB碼值 的一系列全螢幕彩色影像。在此範例中應注意，每一影像 係藉由一不同輸入信號來代表。針對每一輸入信號的像素 信號之每一者係相同的，並且在表2中顯示的sRGB碼值係 ® 針對每一像素信號的三色彩元素。 表2 .輸入s R G B碼值 影像色彩 紅色sRGB 碼值 綠色sRGB 碼值 藍色sRGB 碼值 黑色 0 0 0 白色 255 255 255 紅色 255 0 0 粉色 255 128 128 橙紅色 255 196 196 白色 255 255 255 綠色 0 255 0 青色 0 255 255 淺青色 128 255 255 在獲取該等輸入影像之步驟105期間，藉由首先施加針 對該顯示器之磷光體矩陣以將該等sRGB碼值自該等sRGB 色原色旋轉至該紅色、綠色及藍色子像素之色度座標來將 該等sRGB碼值轉換至面板強度值，從而形成面板碼值。 接著，施加一非線性變換以變換該輸入色調標度至線性強 度值，該等線性強度值係與在僅具有紅色、綠色及藍色子 140020.doc -19- 201009804 像素之一習知顯示器内的紅色、綠色及藍色子像素之照度 值線性相關。當轉換sRGB碼值至線性強度值時，該非線 性關係係藉由以下等式予以界定： 若CV/255>0.03928，則panel—intensity=((CV/255+0.055)/1.055)2.4 否則： panel_intensity=CV/(255*12.92)。 其中CV係在旋轉至面板碼值之後的輸入碼值。在此範例 中，在此等影像處理步驟之後所得的面板強度值將係在自 零至一之一範圍内予以編碼並將代表形成在該輸入三元素 影像信號中指定的色彩所必要的紅色、綠色及藍色子像素 之最大照度的比例。在表3中顯示針對在表2中顯示的碼值 之面板強度值。 表3 :針對表2之影像的面板強度值。 影像色彩 紅色面板 強度 綠色面板 強度 藍色面板 強度 黑色 0 0 0 白色 1.000 1.000 1.000 紅色 1.000 0 0 粉色 1.000 0.216 0.216 橙紅色 1.000 0.552 0.552 白色 1.000 1.000 1.000 綠色 0 1.000 0 青色 0 1.000 1.000 淺青色 0.216 1.000 1.000 一旦已獲取（在圖1中之步驟105)該輸入信號，便針對每 一像素信號之每一色彩元素來決定110殘差。在圖16中顯 示用於決定此殘差之方法。如所示，以針對每一像素⑴之 140020.doc -20- 201009804 紅色（Ri)、綠色（G〇及藍色（Bi)面板強度值開始，針對在藉 由該輸入信號代表的每一影像中之每一像素來決定（步^ 170)該紅色、綠色及藍色面板強度值之最小值（即， mind’Gi’BO)。接著，針對該對應像素自該等面板強度值 之每一者減去（步驟172)此值，從而提供值心，、仏，及艮，， 該等值係計算為·· 1

Ri^Ri-minCR^Gi^i)

Gi^Gj-minCR^Gi^i) 所得值一般代表可用以在此顯示系統内針對此影像來驅 動該紅色、綠色及藍色子像素的面板強度值。然而，如先 别所證實，某些紅色、綠色或藍色通道可具有大於丨之一 最大面板強度值。為了補償此點，可針對在每一像素内的 對應色彩自在該等輸入面板強度值與面板強度值的最小值 之間的差異減去（步驟174)在步驟16〇中決定的面板強度偏 移（11。，〇。3。），並可將少於0的任何所得值設定（步驟176)至 等於0。可將此等操作表達為： 針對 Ri’’>=〇，Rj，，=Ri，_R。，否則為 〇 針對 Gn，Gi，i=Gi，_G。，否則為〇 針對 Bi’’>=0，Bin=Bi，-B。，否則為〇 其中Ri"、G/’及Bi"代表所得值。此等所得值係針對在每 一影像内之每一子像素的殘差。表4顯示最小面板強度值 以及在已減去（步驟174)該等面板強度偏移之後的最終殘 差。 140020.doc •21- 201009804 表4 :最小值與殘差值

因為在表4中顯 :的值之列的每一列代表—單一色彩之一影像故可藉由 橫跨紅色、綠色及藍色殘差之行來計算最大值來決定此極 限以獲得在表5中顯示的值。應認識到，大部分實際影像 並非係自H彩形成’而相反包括針對在每-像素内 之每色和的不同碼值之—馬赛克，並且該極限值代表在 該輸入影像信號30中針對所有像素的極限值。 表5 :最大殘數與共同比例因數 影像色f 最大殘數 共同比例因數 黑色 0 1.542 白色 0 1.542 紅色 0.879 ----- 1.138 粉色 0.663 1.508 橙紅色 0.327 — 1.542 白色 0 1.000 綠色 — 1.000 青色 1.000 1.000^_ ~ L275~ 淺青色 ~0.784 接著，基於該㈣料對料色彩元素之每-者來計算 140020.doc •22· 201009804 120該共同比例因數。藉由首先計算該最大殘值之倒數來 實行此計算。接著，大於在步驟164中決定的最大共同比 例因數之任何所得值係指派此最大共同比例因數值。在表 5中顯示針對此範例之所得值。如所示，此等值的範圍係 在1與1.542之間，1.542係最大共同比例因數值並在此範例 中係最大白色面板強度值。 接著，將該等輸入影像值（明確地說，在表3中顯示的面 板強度值）乘以該共同比例因數。以此方式，施加該共同 比例因數至該影像輸入信號以產生該影像輸出信號。此導 致按比例調整的面板強度值，如在表6中所示。 表ό :按比例調整的面板強度值。 影像色彩 紅色面板 強度 綠色面板 強度 藍色面板 強度 黑色 0 0 〇 白色 1.542 1.542 1 1.542 紅色 1.138 0 〇 粉色 1.508 0.326 「0.326 橙紅色 1.542 0.851 0.851 白色 1.542 1.542 1 542 綠色 0 1.000 〇 _ 青色 0 1.000 1 〇〇〇 _淺青色 0.275 1.275 1.275 "q —匕形衔入信號轉換135至 四色彩輪出信號（明確地說，轉換至紅色、綠色、藍色及 白色面板強度值），從而提供自三色彩元素影像輸入信號 =色彩元素影像信號之轉換，其中該等輸人信號色彩元 Ά括红色、'綠色及藍色而該等影像輸出信號色彩元素包 140020.doc •23· 201009804 括紅色、綠色、藍色及白色。藉由計算針對在每一影像中 之每一像素的紅色、綠色及藍色面板強度值之最小值來實 行此轉換135，從而指派此最小值之一部分作為該白色面 板強度值，並自該紅色、綠色及藍色面板強度值減去此最 小值之此相同部分。此部分的範圍可以係自大於零至一之 任何值。假定該部分係指派一 1之值，獲得在表7中顯示的 、·色綠色、藍色及白色面板強度值。如所示，在針對該 等輸入色彩之每一者之此變換之後，該紅色、綠色或藍色 強度值之至少一者係零，針對每一色彩之照度將係藉由在 碜 此範例之顯示器内的白色子像素來建立。因為此子像素在 照度效率上高於該等經濾光飽和色彩子像素之任一者故 此轉換將導致最高效率轉換。 表7 : RGBW面板強度值。 衫像色彩 紅色面板 強度 綠色面板 強度 藍色面板 強度 白色面板 強度 黑色 0 0 〇 〇 _白色 0 0 0 1.542 紅色 1.138 0 〇 〇 __粉色 1.183 0 0 0.326 橙紅色 ----- . 白色 0 __0___ 0 __Q__ 0 0.851 1.542 —綠色 0 1.000 0 1 0 青色 0 1.000 1.000 0 匕淺青色 1.275 1.275 0.275 接著’藉由在表1中繪示的查詢表内實行一查詢來將此 ^像轉換至一驅動信號以建立該驅動信號35,從而提供此 七號至該顯不器1〇，並顯示14〇該影像。 140020.doc -24- 201009804 在此範例中，用於Μ針對每-像素信號之殘差的方法 與在轉換步職間所使㈣方法相同。在另—替代性且體 實施例中，可實行該轉換步驟並且來自此輯換信號的紅 色、綠色及藍色值可用作針對每_像素信號之殘差。在此 一替代性具體實施例中，接著將該經轉換信號乘以該丘同 比例因數以產生該輸出㈣，㈣㈣輸人影像信號乘以 該共同比例因數以產生該輸出信號。

為了決^在顯示該輸人信號之— RGB系統與顯示該經轉 換RGBW信號的本具體實施例uGbw顯示器之間建立的 色彩差異’可藉由將表3之咖面板強度值與表7之郎勝 面板強度值兩者乘以其各別原色矩陣來計算針對每一系統 的CIE 1931色度座標。接|，可將所得χγζ三刺激值轉換 至在表8中顯示的1931 CIEg度座標。如所示，針對該 RGB與RGBW系統之色度座標以與^^兩者）係相同的。然 而，針對該RGBW系統的大部分照度值（藉由γ表示）高於針 對該RGB系統的照度值。然而，當此顯示器係視為一單刺 激顯示器時’人類視覺系統將適應於該顯示器之白點。在 該RGB系統中’此適應照度始終係385 cd/m2。然而，針對 該RGBW系統，該白點與該共同比例因數成函數關係地變 化。在標s己為「適應照度」的行中顯示所得白點照度值。 若如針對在較暗房間中觀看的顯示器通常會發生，假定人 類視覺系統在觀看所得影像時適應於此等照度值，吾人可 使用此等值來計算針對該RGB與RGBW系統的L*a*b*值之 差（ΔΕα ) ’其中針對該rgb系統之適應照度（γη)針對所有 140020.doc •25· 201009804 影像係385 cd/m2並且該色彩之照度係藉由γ來表示。如所 示，針對該RGB與RGBW系統的L*a*b*值之差（ΔΕ/)係使 用以下等式來計算： AEab =[(Lrgb -LRGBw*)2+(aRGB*-aRGBw*)2+(bRGB*- bRGBW )2]0’5 ’ 並且針對1每一系統之L*、a*及b*係自以下等式來計算：

500

b" = 200 Υη ζ.

Μ 1 5 Μ 1 ™ 3 UJ UJ 並且X與ζ係自以下等式來計算： 义=(f)K，以及 Z = y 0 所得計算顯示在針對該RGB與 RGBW系統的L*a*b*值之 差係零，其指示在呈現路徑内不顯現色彩誤差。因為所得 誤差係少於3(通常要求3以偵測在一複合影像中之—色彩 差異），故不顯現色彩誤差。因此，如藉由比較在表8中之 RGBW 丫與細丫行可看到，此系統產生具有一更高平均 照度值之一顯示器，而不引入色彩誤差。 二 140020.doc -26- 201009804 表8 :針對RGB與RGB W系統之呈現值 影像 色彩 RGBx RGBy RGB Y RGBW X RGBW y RGBW Y 適應 照度 黑色 0.3127 0.3290 0 0.3127 0.3290 0 594 白色 0.3127 0.3290 385 0.3127 0.3290 594 594 紅色 0.6400 0.3300 82 0.6400 0.3300 93 438 粉色 0.4551 0.3294 147 0.4551 0.3294 222 581 橙紅 色 0.3607 0.3291 249 0.3607 0.3291 384 594 白色 0.3127 0.329 385 0.3127 0.329 594 594 綠色 0.3000 0.6000 275 0.3000 0.6000 275 385 青色 0.2246 0.3287 303 0.2246 0.3287 303 385 淺青 色 0.2474 0.3288 321 0.2474 0.3288 409 491 如所提供的特定具體實施例在顯示一個或一系列靜態影 像時實行的非常好，該等靜態影像之每一者係在顯示另一 靜態影像之前係觀看持續一時間週期。然而，當顯示繪示 一場景之相對較小改變（例如，當全景拍攝一場景，在一 場景中使一物件運動或逐漸改變在一場景内的照明時發生 的改變）的視訊内容時，若該共同比例因數係針對每一圖 ® 框而獨立地計算，則以一輸入序列的每一圖框可能具有像 素值之不同分佈。若該共同比例因數係如在此具體實施例 . 中所提供針對每一圖框來計算120並係用以按比例調整藉 由每一視訊圖框所代表的影像130，則某些不合需要的假 像可發生。明確地說，當觀看其中大部分物件不改變之一 單一場景時，由於在該場景内的一個或較小數目個物件之 照度的改變所致，使用者可看見影像之照度隨著顯示每一 圖框而改變。此照度改變可令人分心並破壞觀看體驗。因 140020.doc -27· 201009804

此’當顯示視訊時，需要避免在一視訊之一單一場景内施 加共同比例因數之較大改變至隨後影像。因此，共同比例 因數之改變可隨時間而受限，或可平滑化該共同比例因 數，以消除照度之可感知改變。然而，因為盡可逐漸改變 場景之照度’故此不會總是產生最佳結果。相反，已觀察 到當處理視訊時用於調整場景之照度的較快方法與較慢方 法兩者係必要的。在通常指示場景改變的視訊之顯著改變 的時候提供較快改變，而在通常在一場景内的其他時候提 供較慢改變。在一具體實施例中，藉由在場景之間的差異 之一分析來促進在共同比例因數之較大改變或較小改變之 間的選擇’其中僅在視訊内容内的場景切換或其他非常顯 著改變處准許更大改變。在—具體實施例中，可隨時間而 平滑化該共同比例因數，並可基於用於偵測在—視訊信號 内的隨後圖框之間的影像差異之量值的某—方法而自平滑 化共同比例因數、原始共同比例因數或此等兩個值之某一 平均值選擇一最終共同比例因數。 ❹ 當論述視訊時，有用的係將一視訊場景說明為繪示類# 空間與時間資訊的—個以上之個別圖框或影像。即，一讀 景可由所有圖框組成’該等圖框之每—者可以係說明為 影像’該等圖框含有在幾分鐘之—時間間隔内捕獲或代表 的重養空間資訊。當用以捕獲視訊場景的相機之視點顯奢 地改變時或無論何時相同空間位置之 期並接著再- 欠門私 岭止數刀鐘之透 接者再夂開始’一場景改變發生。應注意，當在一場 景内顯不隨後圖框時施加以按比例調整13 〇 —影像的比如 140020.doc -28- 201009804 因數之較大改變係不適宜的。然而，因為使用者預期適應 於新場景之照度，故隨著自一場景至另一場景之視訊轉變 而施加以按比例調整130—影像的比例因數之非常大的改 變通常不能由使用者偵測。 在明確用於處理視訊所設計之一第二具體實施例中，可 應用在圖5中之方法。如在此圖式中所示，提供轉換三或 二以上色彩元素影像輸入信號至適合於四色彩顯示器件的 一影像輸出信號之一方法。此方法包括：獲取2〇5包括複 數個像素k號之一輸入信號’每一輸入像素信號具有三個 或三個以上之色彩元素；設定一可調整共同比例因數以用 於調整該輸入信號200 ;決定230代表該顯示器不能提供一 適當色彩表現220的殘餘誤差；基於該等殘餘誤差來調整 該共同比例因數265、270、290、305 ;以及施加215該共 同比例因數至該影像輸入信號，從而按比例調整該影像輸 入信號以產生該影像輸出信號。 在圖5之詳細具體實施例中，亦將提供該顯示器1〇，並 且可使用此顯示器之特性來獲得顯示操作特性以及設定 200—初始共同比例因數與某些初始控制參數。在該顯示 器之特性之中係該紅色20R、綠色2〇〇、藍色20B及白色 20W子像素之CIE 1931 x,y色度座標；一顯示器白點；紅 色、綠色、藍色及白色色調標度；面板強度偏移；以及如 在先前具體實施例中所決定的最大共同比例因數。出於簡 化之目的，此範例將假定使用與先前範例相同的顯示器與 特性。此外，將假定一初始共同比例因數係丨，將假定針 140020.doc -29- 201009804 對平均場景照度與最大殘餘之值係05，將假定准許戴割 的像素之數目係等於〇,並將假定目標殘餘係〇95。 應注意，截割一信號係在該信號上設定一人為極限，該 極限少於另外會指派的值。在成像系統中，此類截割若係 在大量像素上實行則可產生成像假像’例如在所得影像中 的視覺細節或輪廓之損失。然而，藉由僅截割少量的像 素，此類假像通常對於隨意觀察者而言並不很明顯。 e 在此範例内將施加此等參數之每一者。此等參數之精確 值並不重要，但其建置一組初始條件，該組初始條件可藉 由該程序不斷更新以關於共同比例因數進行重要決策。 接著，可獲取205三或三以上色彩輸入信號。如在先前 範例中，此信號將係一 sRGB信號並將含有九個視訊圖 框，該等視訊圖框之碼值係在表2中予以提供。將假定此 等9個色彩實際上代表在一視訊序列内的9個圖框，其中每 一圖框係由資料之像素陣列組成，但在每一圖框内的每一 像素係藉由在表2中顯示的sRGB碼值來界定。然而，在此 條件中，將假定如藉由一紅色、綠色及藍色碼值所界定的 每像素及此視訊之每一圖框係循序輸入至控制器25。在 此一即時視訊系統中，不需要具有圖框緩衝器以用於在顯 示此視訊圖框之前儲存該等視訊圖框之一或多者。因此， 需要接收該輸入信號的幾個像素之每一者或一序列，處理 並顯示此等像素而無延遲。 如在先前具體實施例中，接著將該輸入信號轉換21〇至 面板強度值。此轉換程序係先前說明並導致針對視訊之九 140020.doc •30· 201009804 個圖框之每一者的在表3中顯示的面板強度值。然而，如 上所指示，較佳的係即時地實行此轉換，其中每一像素係 在接收一隨後像素之前予以轉換。 隨著此等輸入信號係轉換210至紅色、綠色及藍色面板 強度值，其係藉由將該紅色、綠色及藍色面板強度值乘以 共同比例因數來按比例調整215。如前所述，此共同比例 因數具有1之初始值，並因此，因為可將此相同的共同比 例因數施加至該輸入三元素影像信號之整個圖框，故此變 換對所顯不的視訊之第一圖框不具有實際影響。然而，如 將顯不，可針對每一圖框來調整該共同比例因數，並因 此，針對輸入三元素影像信號值的隨後圖框之每一者此 比例因數針對至少某些未來圖框可大於丨並產生大於丨之按 比例調整的紅色、綠色及藍色面板強度值。因此，此等值 可要求該顯示器產生高於組合RGB白點照度的照度值。亦 應注意，雖然面板強度值係指示為在〇至丨之範圍内，但此 0 等值通常係儲存為一 10或12位元整數值。若此係實行於一 10位兀系統中，則使用在0至1024之間的整數值來指示在〇 與1之間的值。為了指示更大值，此按比例調整的結果通 常將要求至少一額外位元，並且在此範例中，添加一第u • 位元可准許在1與2048之間的整數值之使用，從而指示在0 與2之間的強度值。 接著，可將按比例調整的紅色、綠色及藍色面板強度值 轉換220至紅色、綠色及藍色殘值與白色面板強度值。可 藉由首先針對每一像素決定按比例調整的紅色、綠色及藍 140020.doc -31- 201009804 色面板強度值之最小值來實行此轉換。可自該按比例調整 的紅色、綠色及藍色面板強度值減去此最小值以產生紅 色、綠色及藍色殘值。可將此相同最小值指派為該白色面 板強度值。透過此步驟，該三或三以上色彩元素輸入影像 k號係轉換至一信號，該信號包括適合於驅動具有四個或 四個以上之不同色彩子像素之一顯示器件的至少一額外色 彩元素影像信號。 接著，在此具體實施例内計算225控制參數。此等控制 參數包括針對該三元素影像信號之一圖框的紅色、綠色及 ❹ 藍色殘值之最大值與針對該輸入三元素影像信號之一圖框 的平均紅色、綠色及藍色殘值。針對大於丨的共同比例因 數，針對任何圖框的最大紅色、綠色及藍色殘值可大於i 加上針對使得色彩的面板強度偏移，在該情況下可將大於 1加上針對適當色彩的面板強度偏移之紅色、綠色及藍色 殘值截割230至1加上針對適當色彩的面板強度偏移之一 值。此截割230可引入色彩誤差至視訊信號之一圖框中， 其在某些應用中係不合需要的。因此，當在此應用内使用 鬱 β亥顯不器時，重要的係暸解此條件何時存在及快速降低該 共同比例因數，使得此色彩誤差不顯現、不可感知或不可 · 測量。亦藉由计數235所截割230的紅色、綠色及藍色殘值 之數目來決定一額外控制參數，應注意不必決定該色彩誤 差之量值，僅應注意某一色彩誤差係引入，或應注意其係 引入至某一數目個殘值中。然而，可藉由計算在每一像素 信號之每一色彩元素與針對每一像素信號的色彩元素極限 140020.doc -32· 201009804 之間之一殘差並自針對每一像素信號之每一色彩元素的殘 差減去一最大信號並設定所有負值等於零來決定該等殘餘 誤差之量值。在此範例中，此最大信號值係在該視訊之任 何影像或圖框内的最大紅色、綠色或藍色面板強度值。 當該控制器接收該等三或三以上色彩元素輸入信號值並 將其轉換至經截割的紅色、綠色及藍色殘值與白色面板強 度值時，施加此等強度值以驅動該顯示器24〇。此步驟包 括：使用表來基於輸入面板強度值查詢碼值，例如在表i 中所示；以及提供作為驅動信號35的此等碼值至該顯示器 10以驅動該紅色20R、綠色2〇G、藍色20B及白色20W子像 素°此程序係即時地提供’而不緩衝影像資訊。 一旦已提供一資料圖框以驅動240該顯示器1〇，便決定 245已顯示一圖框之結束。在針對顯示回掃所分配的時間 (即’在大部分現有視訊標準内針對一 CRT(cath〇de ray tube，陰極射線管）束自右侧底部移至左侧頂部所分配的在 視訊圖框之間的時間）期間，分析該等控制參數以決定在 顯不二或三以上色彩元素輸入信號值之下一圖框之前是否 及如何修改該共同比例因數。此分析可包括計算25〇該等 平均面板強度。接著，將所截割的殘值之數目與准許載割 的殘值之要求數目相比較255。 應注意，此要求的數目通常將係藉由系統設計者來設定 為一常數並係儲存於韌體中。雖然零值可導致影像不具有 色私誤差，但在幾個百分比之等級上的較小數目可導致其 中邊個百分比之像素之一最大值具有某一較小色彩誤差的 140020.doc -33- 201009804 影像，該色彩誤差通常不明顯。取決於該應用，不同使用 者群組可具有針對此值之不同容限，然而，其通常將係少 於在該顯示器中的子像素之數目的百分之10的值。 若所截割的紅色、綠色及藍色殘值之數目超過要求的數 目，則針對隨後圖框必須減低該共同比例因數以減低所截 割的紅色、綠色及藍色殘值之數目。為了減低該共同比例 因數，首先實行一分析以決定260是否已藉由一場景改變 而引起此誤差，該場景改變現在要求一實質上不同的共同 比例因數。在當前具趙實施例中，基於該計算的平均面板 強度值與先前計算的平均面板強度值之比較以及最大紅 色、綠色或藍色殘值與來自先前圖框的最大紅色、綠色或 藍色殘值之一比較來進行此決策。若此等差兩者係足夠 小，則推測未發生場景改冑。在此情況下，該#同比例因 數係遞減265一較小數量’其准許該顯示器之白點照度係 每秒減低幾個百分比（大約百分之5)。在此等條件下，該影 像係以-觀看者不能看到照度改變之m的速率予以 調光’並且該影像並不看起來突然變暗或閃帛。若平均與 最大紅色、綠色及藍色殘值之改變兩者係足夠大，則決定 260一場景改變已發生。作為針對該平均值與最大值所要 求的改變之量值的範例，可將一場景分類為無論何時該平 均場景照度改變整個範圍之125%及無論何時最大值改變 整個範圍之25%都改變。在此等條件下，重新計算該共同 比例因數，從而准許其妙_讳废 厌迷遞減27〇。此計算包括將該共 同比例因數細㈣該紅色、、綠色及^殘值之最大值 140020.doc -34· 201009804 (例如’ 1加上針對適當色彩的面板強度偏移）與紅色、綠色 及藍色殘值之最大值的比率。此計算產生一更低比例值， 其避免針對隨後圖框的實質截割。應注意，因為内容已隨 %景之改變而顯著改變，故由比例值之此潛在快速改變造 成的照度之改變係使用者不可感知的，並因此使用者並不 預期當前場景之亮度。 若決定25 5尚未截割過多紅色、綠色及藍色殘值，則將 最大紅色、綠色及藍色殘值與一目標最大值相比較275， 該目標最大值係略少於丨之一值（例如，〇·95)❶若該最大殘 值係大於此目標最大值’則認為該共同比例因數係接近最 佳並且其保持不變。然而，若該最大殘值係少於此目標最 大殘值’則增加該比例因數以准許在下一圖框中以更高照 度來顯示該影像。再次，決定280 一場景改變是否已發 生。若否，則該比例值係每秒遞增29〇幾個百分比，其類 似於當該比例值係減小時的緩慢遞減265。若在比較28〇期 間決定一場景改變已發生，則計算並遞增3〇5該比例值。 該計算包括決定針對該紅色、綠色及藍色殘值之最大值 (例如’ 1加上針對適當色彩的面板強度偏移）與紅色、綠色 及藍色殘值之最大值的比率。此計算可產生比例因數之快 速改變’但同樣僅在一場景改變尚未建置針對場景亮度之 使用者預期之後。無論在步驟290或3 05中決定的遞增為 何’將所得共同比例因數與最大比例因數相比較295。藉 由將該白色子像素之最大照度除以組合RGB白點照度來決 定此最大比例因數。若該共同比例因數係少於此最大比例 140020.doc -35- 201009804 否則，其係設定300等於 因數，則施加該共同比例因數 該最大比例因數。 在接收針對下一視訊圖框的輸入影像信號之前，儲存 310該等控制參數以#分析隨㈣框時提供比較值。此包 括保存最大紅色、綠色及藍色殘值與平均殘值。然而，為 了避免諸如閃爍之敎不需要的時間效應，可運用歷史值 將平均殘值計算為—加權平均值。即，可藉由將鳩之舊 平均殘值添加至80%之新平均殘值來計算用於在下一圖框 期間之比較的平均殘值。此時間平均平滑化此值之改變， 從而若隨後圖框在更高與更低平均輸人三元素影像值信號 之間交替，則減低閃爍或其他假像的可能性。 旦在步驟265、270、295或300中已完成該顯示回掃並 已决疋錢例因數，則該程序針對下—資料圖框再次開 始然而’使用新的共同比例因數來按比例調整215該等 面板強度。如此，當前影像之照度係按比例調整至高於或 低於先則影像之值。藉由如所說明調整該共同比例因數， 可如錢前具體實施例中所證實以實f上高於丨之共同比 例因數來呈現不具有非常亮的飽和色彩之影像從而准許 此等影像係以較高照度i現而不引入任何色彩誤差。然 而’含有非常亮的飽和色彩之影像可具有較高的殘值，並 因此了以專於或非常接近1的比例值予以呈現並可以更 低的峰值照度予以呈現，但可再次係呈現而不具有色彩誤 差。假定不截割紅色、綠色或藍色殘值，此處理准許影像 係顯現而無任何色彩誤差同時准許該輸人三元素色彩影像 140020.doc -36- 201009804 信號係以咼於先前技術之方法之一平均照度予以呈現，先 前技術之方法並不呈現輸入三元素色彩影像信號而無諸如 去飽和之色彩誤差。此外，因為該共同比例因數係施加至 影像資料之整個圖框，故其並不如產生色彩誤差的先前技 術之某些方法而改變在該場景内的相對照度比率。如所 述，當前具體實施例可藉由截割230殘值來引入某一色彩 誤差。然而，在其中不截割任何殘值的條件下，通常在幾 個圖框内’減低該比例值以消除經截割值。因為以通常在 每秒30與60個圖框之間的速率來提供此等視訊圖框，故該 顯示器之使用者不能偵測在一單一或甚至幾個初始圖框内 的色彩誤差。 將本發明之此具體實施例應用於表2之影像提供在表9中 顯示的共同比例因數與計算參數。如在此表中所示，該共 同比例因數通常大於1，再次准許所得影像之照度係以高 於不產生色彩誤差的先前技術方法之一照度呈現。針對所 顯示的影像，該場景偵測器幾乎始終將在影像之間的改變 歸類為場景之改變。不同之處在於自橙紅色至白色與自綠 色至月色之間的轉變’在此等情況之每一者中，改變相對 較小並且共同比例因數之改變較小或不存在。比較在表9 中的共同比例因數結果與在表5中提供的該些共同比例因 數結果，吾人可看出針對此具體實施例的共同比例因數之 改變傾向於滯後於影像内容之改變達一圖框，因為可處理 並顯示該影像資料同時在該顯示回掃間隔内改變該共同比 例因數。雖然針對此組影像，此可看起來係一問題，但對 140020.doc -37- 201009804 於一更傳統視訊序列，此並非一問題，因為在一單一場景 内的任何兩個圖框傾向於彼此非常類似並且每一圖框係顯 示如此之短的時間週期以致於其係使用者感覺不到的。因 此’在一視訊顯示器内’此時間延遲係完全可接受的。然 而’使用場景偵測以准許比例因數之快速與緩慢改變兩者 確實係有用的並可以係用以實現高品質視訊而無時間假像 所必要的。 表9 :針對表2之影像的參數與經計算比例因數 影像色於 最大殘數 舊平均 殘數 平均殘數 截割 改變 比例因數 黑色 0 0.50 0 否 1.00 白色 0 0.10 0 否 較大 遞增 1.54 紅色 1.54 0.02 0.514 足 不變 1 54 粉色 0.85 0.42 0.284 否 較大 遞減 1.09 撥紅色 0.61 0.31 0.205 否 較大 遞增 1.37 白色 0 0.23 0 否 較小 遞增 1.40 綠色 1.54 ~ 0.05 0.514 是 較大 遞增 1.54 青色 1.00 0.42 0.667 否 較大 遞減 1.00 淺青色 0.78 0.62 0.523 否 不變 1.00 此具體實施例係冑式化並違反作為針對電視功率測量之 標準的國際電工委員會（IEC)62G87第二版之部分提供的標 準視Λ序歹J，i曰在代表典型電視内容。當假定無色彩誤 I可接又在此内谷上執行時，該平均比例因數係】3 8。 圖6顯tf與在此視訊内的第一 4刪個圖框成函數關係而標 140020.doc 201009804 繪的比例因數350。如所示，針對該視訊之此等第一 4_ 個圖框，該比例因數在^ i 5之最大比例因數之間變化。 相對較决的改變域實於場景切換處發生，否則該比例因數 通常針對大量圖框而保持恆定。 . _'然通^需要當顯現影像時無色彩誤差發生，但若其僅 係'顯現於任何影像内的幾個百分比之像素中，則使用者通 常不能積測色彩誤差。已觀察到，只要色彩誤差針對在一 料中的少於大約百分之1G的像素發生，色彩誤差係可容 忍的。此相同演算法係針對該IEC標準内容執行同時准許 色彩誤差係在任何影像中的高達百分之5的像素中顯現。 藉由實施此改變，在U之最大值中，該平均比例因數自 1.3 8增加至i.47。_ ’若僅截割幾個百分比之像素，則實 務上可以接近最大值之一比例因數來呈現在IEc標準視訊 中的所有影像。圖7顯示與針對在圖6中顯示的相同4〇〇〇個 圖框之圖框數目成函數關係而標繪的比例因數355。如在 •'匕圖式中所示，若截割僅百分之5的像素之色彩，則針對 大部分圖框，該共同比例因數處於或接近15。然而，針 肖某些場景’仍必需更低的比例因數以在更大影像區域内 避免色彩誤差。 • #肖應用Murd叫h等A說明之-者類似的演算法相對而 應用此演算法以呈現在此IEC標準視訊中的影像時，使用 OLED功率與壽命之一模型來瞭解類似於先前說明之—者 的OLED之功率消耗與壽命特性，其中針對該兩個县頁干器 之峰值白色照度係校準至相等。應用本具體實施例之:算 140020.doc •39- 201009804 法以呈現不具有准許的經截割像素之影像並呈現在任何圖 框中之高達百分之5的像素係截割的影像。在表10中顯示 結果。如所示，於相同峰值照度，與應用用於驅動不具有 色彩誤差之一OLED顯示器的先前技術方法的相同OLED顯 示器相比，應用本發明之演算法的32英吋OLED電視會具 有低10至15%之一平均功率，要求低33%的峰值功率並具 有長70至80%的壽命。 表10 :針對運用本發明演算法的OLED顯示器之效能參數 效能測量 先前技術方法 不運用截割的 本發明方法 運用5%截割的 本發明方法 平均功率(W) 72 61 66 峰值功率(W) 959 643 688 壽命(1000小時） 52 85 75 在此等範例之每一者中，已施加大約1.5之最大共同比 例因數，係已係基於在產生所需白點的顯示器中之白色子 像素之最大照度與紅色、綠色及藍色子像素之組合最大照 度之比率予以選擇。在OLED實施方案内，高度需要該最 大共同比例因數係設定於或低於白色子像素之最大照度與 紅色、綠色及藍色子像素之組合最大照度之比率，因為此 限制准許一非常大的百分率之照度係藉由該等白色子像素 產生，該等白色子像素在採用具有紅色、綠色、藍色及白 色濾色片之一白色OLED時可始終比紅色、綠色及藍色子 像素更具功率效率。然而，並不要求此點，並且實際上僅 有必要使紅色、綠色、藍色及白色子像素之照度輸出的組 合高於紅色、綠色及藍色子像素之組合照度輸出以使本發 140020.doc -40- 201009804 明之方法係有用的。 «亥方法可與大於1的任何最大共同比例因數一起有用地 採用。然而’隨著該共同比例因數變得更大，在以1之比 例因數與最大比例因數所呈現的影像之間的照度差異變得 愈來愈明顯。此外，若該最大共同比例因數非常接近J， 則该方法可提供很少益處。因此，在本發明之有利具體實 施例中，該最大共同比例因數將係在1 2與2 5之間，而在 甚至更有利的具體實施例中，該最大共同比例因數將係在 1.4與2.0之間。 將進一步認識到此相同方法可以係設計並應用以具有少 於1之共同比例因數。即，該預設影像處理路徑可以係設 汁以按可藉由一或多個額外發光元件提供的最大照度來呈 現影像，並且該演算法接著可以係設計以每當該影像含有 該顯示器不能顯示之較亮的高度飽和色彩時施加少於1的 共同比例因數。在此—系統中，該最小比例因數一般將係 在0.5與〇_75之間。 在本發明之其他具體實施例中，若該輸入信號係三色彩 凡素信號，則在如在圖8A中所示計算殘差之前或在如在圖 8B中所不施加共同比例因數之前，可將該輸入信號轉換 135至四色彩兀素影像信號。此外，可將該共同比例因數 在如在圖1B中戶斤示計算該等殘數之後施加至三或三以 上色彩7L素影像輸入信號以按比例調整13〇該影像，在如 在圖5中所示計算220該等殘數之前施加至該三或三以上色 彩元素影像輸入信號以按比例調整215該信號，或如在圖 140020.doc 201009804 8B中所示可轉換135該 並可按比例調整130該 圖9,可藉由計算在針 針對三或四元音暑彳彳金綠 二或二以上色彩元素影像輸入信號

值並藉由將一 邳母一巳衫之每一色彩元素信號與 素影像輸入信號之該信號值的色彩元素極限 1〇來決疋該等殘差。接著，決定415該極限 預定400峰值顯示值除以42〇該極限值來決定 該八同比例因數。若針對在該影像中的像素之極限值係處 於其極限值或至少大於或#於最域數目#，則該極限值 可以係零並可將該共同比例因數設定至1之值，使得在輸 入與輸出信號之間看不到改變。若該輸入信號並不處於最 大飽和度，則該極限值係大於零並且該共同比例因數大於 一 ’使得該輸出信號具有大於該輸入信號之一照度。此 外，如先前所論述，因為該比例因數係共同地施加並具有 藉由該峰值顯示值限制之一極限值，故該輸出信號將不具 有色彩誤差。 在本發明之各種具體實施例中’該等影像輸入信號色彩 元素包括紅色、綠色及藍色，或該等影像輸出信號色彩元 素包括紅色、綠色、藍色及白色。該顯示器件亦可以係具 有紅色、綠色、藍色及白色子像素的四色彩元素顯示器。 替代地，可代替或該白色子像素以外採用一額外色彩子像 素，例如可包括黃色、青色或深紅色子像素。 雖然本發明可有用地應用於靜態影像與在一控制器中採 用之一圖框緩衝器以輔助該共同比例因數之計算，但在其 他具體實施例中可採用相同場景的影像之序列。在此一情 140020.doc •42· 201009804 況下，可隨時間調整該共同比例因數以防止照度之突然使 用者可感知改變發生。如前所示，當將本發明應用於影像 列時可避免一圖框緩衝器。然而，可採用一圖框緩 衝，，並可針對一單一影像或在影像之序列内之一圖框來 計算該共同比例因數並將其施加至相同影像。 >考圖1G’轉換二或三以上色彩元素影像輸人信號至適 。於顯示器件之一影像輸出信號的方法包括獲取包 含複數個像素信號之一影像輸入信號之步驟，每一像素信 號具有二個或二個以上之色彩元素。可使用（例如）該序列 之第一影像或一預定代表輸入信號來決定5〇5 一最大共同 比例因數。可選擇510用於調整該輸入信號之一初始可調 整共同比例因數，並可輸入1〇5用於顯示器之一影像信 號。接著，按比例調整該影像輸入信號並決定代表該顯示 器不能提供一適當色彩表示的殘餘誤差515。在其中該可 調整共同比例因數過大的情況下，殘餘誤差將發生。若該 可調整共同比例因數過小，則無殘餘誤差將發生。測試 520殘餘誤差之計數。若顯現一不可接受數目之殘餘誤 差，則遞減525該可調整共同比例因數。若殘餘誤差之數 目係零或可接受，則可將該比例因數與最大比例因數相比 較530，並且若該比例因數過小，則予以遞增535。在按比 例調整之後或在該可調整比例因數不再改變之後可顯示該 按比例調整的影像信號。 藉由採用此發明方法，可逐漸地調整一影像輸入信號 (例如，一視訊序列）直至其係處於較佳亮度，使得顯示該 140020.doc -43 - 201009804 按比例調整的影像之一顯示器的觀看者不會注意照度或飽 和度之突然改變。 可藉由首先計算在每一輸入像素值與該像素值之色彩元 素極限之間的殘差並計算該極限值來決定該等殘餘誤差 (如在圖9中所示）。接著，將該極限值乘以該可調整共同比 例因數以計算一新的共同比例因數。接著，將每一像素乘 以該新共同比例因數並接著將每一已相乘像素與一峰值顯 示值相比較。可藉由將一峰值顯示值除以在每一輸入像素 值與該像素值之色彩元素極限之間的極限值來決定該可調 整共同比例因數。可自一預定輸入信號來決定一最大比例 因數，針對一 RGBW顯示器，該最大比例因數具有等於該 白色子像素之最大照度除以該組合RGB白點照度之一最大 照度。 有幫助的係區分靜態與運動影像序列或決定一運動影像 序列何時具有一場景改變，因而准許該共同比例因數係最 佳化。參考圖11，可藉由輸入一第一影像600，輸入61〇一 第一影像’針對每一影像來計算平均值與極限值（605、 620)及比較625在針對該兩個影像的平均值與最大殘值之 間的差來決定影像信號内容之突然改變。在該一影像與隨 後影像之平均值與極限值之間的差指示該影像内容改變之 量值並因此可選擇630該比例因數。 參考圖12 ’可決定一減低的共同比例因數。輸入7〇5 一 影像並決疋710該專殘差值。計數720大於一預定7〇〇最大 殘差值的殘差之數目。使用諸如在上面說明的具體實施例 140020.doc -44· 201009804 中所提供的該些方法之方法來回應於殘差值之數目而決定 725該減低的共同比例因數。參考圖13A，根據本發明，用 於在四色彩顯示器（該四色彩顯示器具有紅色、綠色、藍 色及白色子像素）上顯示一輸入影像信號的方法包括以下 步驟：提供800四色彩顯示器，該顯示器具有具有指定一 顯示色域量之峰值照度值與色度座標的紅色、綠色、藍色 子像素與具有一峰值照度的白色子像素；接收805三色彩 輸入信號，其指定一最大輸入色彩飽和度與在該顯示色域 量内之照度；藉由該最大顯示色彩飽和度與該最大輸入色 彩飽和度之比率來按比例調整81〇該輸入信號；轉換815該 輸入信號至具有紅色、綠色、藍色及白色元素的四色彩輸 出信號；以及運用該四色彩輸出信號來驅動820該顯示 器。如上所述，可在該按比例調整步驟81〇之前（如圖13B) 或之後（如圖13A)實行轉換三色彩元素影像輸入信號至四 色彩元素影像信號之步驟，或該影像輸入信號可以係四色 彩元素信號（在該情況下該轉換步驟815不進行信號之改變 或不予包括）。 如透過範例所證實，本發明之具體實施例可提供：四色 彩顯示器10，其包括複數個像素丨5，該等像素各具有紅 色、綠色、藍色及白色子像素20R、20G、20B、20W ;以 及一裝置（例如，一控制器25)，其用於接收一影像輸入信 號30 ’處理該輸入信號3〇以形成施加複數個紅色、綠色、 藍色及白色色彩信號元素至每一子像素之一驅動信號35， 使得該等色彩信號元素係以大於該紅色、綠色及藍色子像 140020.doc -45· 201009804 素之組合顯不峰值照度的峰值照度予以顯示而不具有色彩 誤差。該四色彩顯示器可進一步包括一結構，其用於循序 提供複數個循序影像至該等像素，使得該等循序影像之一 者的最大照度係高於其他循序影像的組合顯示峰值照度並 且該等循序影像之該一者係顯示而不具有色彩誤差。此 外°亥白色子像素之峰值照度可高於紅色、綠色及藍色子 · 像素之組合峰值照度。 如前所論述，本發明之某些具體實施例可藉由如在圖5 中所示截割230殘值而引入色彩誤差。如前所述，若僅m _ 割在該影像中的幾個百分比之像素，則此操縱可產出一可 接又影像然而，可藉由應用一方法以按一逐漸方式限制 該等峰值來改良所得影像之品質。當有意截割某一比例之 該等像素時’此方法尤其有用。可在決定殘數之前針對面 板強度值來執行此方法或針對該等殘數來應用該方法。此 處&供的範例假定其係應用於該等面板強度值。在圖14中 解說用於提供此-極限的方法。如在此圖式中所示，界定 900 —臨限值。此臨限值係該等R(JB強度值之每一者的餘 瘳 數之比例，高於該比例將減低與面板強度輸人成函數關係 地標繪面板強度輸出之一函數的斜率。為了提供一範例， 將針對此值假定0.7之值。 接著，將針對紅色、綠色及藍色面板強度值的極限值 (RGBlim)计算905為該峰值之一比例。可藉由針對每一色 彩兀素計算如在表丨中所示的峰值面板強度值除以最大面 板強度值之比率來計算此等限制。在一運作的範例内，將 140020.doc -46- 201009804 針對該等峰值面板強度值假定1.4、1及1.1之最大面板強度 值。施加此等值與針對該紅色、綠色及藍色色彩元素的 1.121、1.000及1.031之峰值面板強度’決定該等極限值係 0-8007、1.00及0.93 73。接著，藉由將在步驟900中界定的 臨限值乘以針對該紅色、綠色及藍色面板強度值之極限值 來计算91 0 RGB臨限值值（rgbthresh)，從而提供0.5605、 0.7000及0.6561之值。接著’一斜率值加係針對該三個色 彩元素之每一者而計算915為： ir*RGB=( 1 -RGBlim)/( 1 -rgbthresh) 在此範例中，該等斜率值係0.4534、0及0.1824。接著， 獲得920在四或四以上色彩信號内的紅色、綠色及藍色面 板強度。針對此範例，將在此範例内使用在表丨丨中顯示的 面板強度值。然而’應注意，在應用此限制方法期間，此 等範例強度值代表RGBW強度值，其係自轉換該三色彩元 素影像信號至四或四以上色彩元素影像信號得出。 表11 :範例強度值 紅色強度 綠色強度 藍色強度 白色強度 0.2 0.2 0 0.5 0 0 0.8 0.5 0.7 1 0 0.5 0 1 1.1 0.5 1.4 1 0 0.5 接著，一比率Trgb係針對該等RGB殘數之每一者而計算 925 為：

TRGB=l-niRGB*(R-RGB-rgbthresh) J 140020.doc -47- 201009804 針對大於RGBthresh的所有紅色、綠色及藍色面板強度 (Rrgb) ’並否則為丨。針對該範例，此導致在表12中顯示的 值。 表12 :比率值 —_Ir_ Τα Tr 1.000] 1.000 1.000 1.000 1.000 0.974 0.947 1.000 1.000 1.000 1.000 0.919 0.619 1.000 1.000 接著’自以下等式來計算930該等按比例調整的面板強 度： SRRGB=min(TRGB)*RRGB. 表13 :按比例調整的紅色、綠色及藍色面板強度 _TR Τ〇 TR 0.20 0.20 0 0 0 0.78 0.66 0.94 0 0 0.92 1.01 0.87 0.62 0 此乘法提供按比例調整的面板強度值，並且該最小函數 之使用准許此操縱發生而不產生所得值尤色相改變。可使 用此等值來運用一改良影像驅動該顯示器。然而，此方法 可在某種程度上減低該等峰值RGB值之照度。可藉由添加 來自β亥白色像素之某些額外照度至此等色彩來至少部分地 補償此照度損失。此添加可犧牲RGB照度而換取在該顯示 器可產生的範圍之外的RGB值之某些去飽和。為了完成此 140020.doc -48- 201009804 點，界定93 5待藉由該白色通道取代的線性強度之一部 分，明確地說係照度取代（Wrep)比例。Wrep將係在〇與i之 間並可藉由系統設計者最佳化以實現最大影像品質。已決 定在0.2至0.5之範圍内的值改良在該影像内的細節而不產 生所感知的飽和度之較大改變，並因此導致較高影像品 質。針對當前範例，Wrep可以係指派〇·3之值。接著，藉由 以下專式來§十算940待添加至該白色通道之值（wadd): 籲 Wadd=sumRGB((l-min(TRGB))*wrep*RRGB*L) 其中sumRGB代表加總針對該紅色、綠色及藍色通道的所 得值，而L係藉由該紅色、綠色及藍色通道之每一者產生 的顯不器之白點的照度之比例（例如，在該磷光體矩陣内 的第二列除以100或針對此範例係針對紅色的On%、針 對綠色的0.7152及針對藍色的〇.〇722卜接著，藉由添加 Wadd至針對該白色通道的原始面板強度值來計算針對該白 色通道的最終面板強度值，並更新945該白色面板強度。 • ’可將此更新的值添加至針對額外發光元件的驅動 值。在表13中顯示在此限制函數之後的最終強度值。如所 示，將最大限制值施加至在此表之最後列内的紅色、綠色 及藍色強度值，並且針對此特定值，白色強度係增加得最 ' 多。在某些具體實施例中，不能添加來自該W子像素之照 度以取代來自該紅色、綠色及藍色之照度。當取代確實: 生時’實行此取代所必要的針對白色子像素之面板強度可 高於藉由該顯示器可實現的面板強度，在該情況下可^ 該W通道或可減小該共同比例因數。然而，此等條件之每 140020.doc •49· 201009804 一者對於典型輸入影像信號而言係相對稀少 表13:輪出強度值 的 紅色強度 綠色強灰, 藍色強度 白色強唐 0.20 0.20 一 〇 0.50 0 0 0.78 〇 0.66 0.94 一 〇 0.52 0 0.92 1.01 0 52 0.87 0.62 0 0.62 —啦籾丹有四個或四個以上 Ο ❹ 之色彩的發光元件之任何顯示器的影像。然而，其尤其可 用於減低在發射全彩資訊顯示器件中的功率。出於功率減 低目的，已知形成具有四個或四個以上之色彩的發光元件 之EL顯示器（尤其係〇LED顯示器），並且本發明之方法可 提供具有進一步減低的功率消耗之四個或四個以上之色彩 虹顯示器，如先前所論述。此等顯示器可以係主動或被動 矩陣器件。在一較佳具體實施例中，本發明係用於由小分 子構成之一平板〇LED器件或聚合〇led中如在給等 人的美國專利第4,769,292號與給VanSlyke等人的美國專利 第5,061,569號中所揭示（但並不限於該兩個專利）。可採用 (例如）採用以一多晶矽半導體矩陣形成的量子點（例如，如 在Kahen的美國專利申請公開案第2007/0057263號中所教 導）與採用有機或無機電荷控制層的無機器件或混合型有 機/無機器件。可使用有機或無機發光顯示器之許多組合 與變化來製造此一器件，其包括具有一頂部或一底部射極 架構的主動與被動矩陣顯示器兩者。 140020.doc •50- 201009804 【圖式簡單說明】 圖1A與圖1B係依據本發明之方法之一具體實施例的流 程圖； 圖2係可與本發明一起使用的一顯示系統之示意圖，該 系統包括其上形成四色彩像素之一顯示器； 圖3係針對可與本發明一起使用之一 EL顯示器的一主動 矩陣基板之一部分的俯視圖； 圖4係解說可用於瞭解本發明的與針對一 el顯示器之輸 ® 入碼值成函數關係的針對紅色、綠色、藍色及白色子像素 之照度輸出的關係之圖表； 圖5係依據可用於在一即時系統中提供本發明的本發明 之方法之一具體實施例的流程圖； 圖ό係解說當應用圖5之方法以實現轉換而不具有色彩誤 差時針對一標準視訊輸入的共同比例因數之改變的圖表； 圖7係解說當應用圖5之方法以實現轉換而具有在四色彩 • 元素輸出影像信號之5%或更少内的色彩誤差時針對一標 準視訊輸入的共同比例因數之改變的圖表； 圖8Α與圖8Β係依據本發明之方法之一具體實施例的流 程圖； 圖9係依據本發明的方法之一部分之一具體實施例的流 程圖； 圖10係依據本發明的方法之一部分之一具體實施例的流 程圖； 圖11係依據本發明的方法之一部分之一具體實施例的流 140020.doc •51- 201009804 程圖； 圖12係依據本發明的方法之一部分之一具體實施例的流 程圖； 圖13A與圖13B係依據本發明之方法之一具體實施例的 流程圖； 圖14係用於控制在本發明之某些具體實施例内可引入的 色彩誤差之一方法的流程圖； 圖1 5係依據本發明之一具體實施例的用於提供一顯示器 之一方法的流程圖；及 圖1 6係依據本發明之一具體實施例的用於決定一殘差之 一方法的流程圖。 【主要元件符號說明】 10 顯示器 15 像素 20B 藍色子像素 20G 綠色子像素 20R 紅色子像素 20W 白色子像素 25 控制器 30 三元素色彩影像信號 35 驅動信號 40 一 OLED顯示器之部分 42B 藍色子像素電極 42G 綠色子像素電極 140020.doc -52- 201009804 42R 紅色子像素電極 42W 白色子像素電極 44B 藍色子像素電路 44G 綠色子像素電路 44R 紅色子像素電路 44W 白色子像素電路 ' 46 驅動線 48 選擇列 • 50 選擇TFT 52 電容器 54 功率TFT 56 電源線 60 針對紅色子像素之照度輸出 62 針對綠色子像素之照度輸出 64 針對藍色子像素之照度輸出 66 ❿ 針對白色子像素之照度輸出 100 提供顯示器步驟 105 輸入影像步驟 ' 110 決定殘差步驟 115 決定極限值步驟 120 決定比例因數步驟 125 輸入影像步驟 130 按比例調整影像步驟 135 轉換影像至RGBW步驟 140020.doc -53- 201009804 140 顯示影像步驟 150 獲得色度座標步驟 152 界定顯示器白點步驟 154 計算磷光體矩陣步驟 156 計算白點與RGB照度值步驟 158 形成查詢表步驟 160 決定面板強度偏移步驟 162 決定最大W強度步驟 164 選擇最大比例因數步驟 170 決定最小值步驟 172 減去結果步驟 174 減去面板強度偏移步驟 176 設定值步驟 200 設定初始比例因數與控制參數步驟 205 獲取輸入信號步驟 210 轉換至面板強度步驟 215 按比例調整面板強度步驟 220 轉換至RGBW步驟 225 計算控制參數步驟 230 截割殘數步驟 235 計數所截割的殘數之數目 240 驅動顯示器步驟 245 圖框結束測試步驟 250 計算平均面板強度步驟 140020.doc •54- 201009804 255 測試經截割像素計數步驟 260 測試場景改變步驟 265 緩慢遞減比例因數步驟 270 快速遞減比例因數步驟 275 測試最大殘值步驟 280 測試場景改變步驟 ' 290 緩慢遞增比例因數步驟 295 測試比例因數步驟 • 300 設定比例因數至最大值步驟 305 快速遞增比例因數步驟 3 10 儲存控制參數步驟 350 比例因數 355 比例因數 400 決定峰值顯示值步驟 405 決定像素最小值 410 • 決定殘差步驟 415 決定極限值步驟 420 將峰值除以最大差異步驟 ' 500 輸入預定影像步驟 • 505 決定最大比例因數步驟 510 設定比例因數步驟 515 按比例調整影像並計算殘餘誤差步驟 520 測試殘餘誤差步驟 525 遞減比例因數步驟 140020.doc -55- 201009804 530 測試比例因數步驟 535 遞增比例因數步驟 600 輸入影像A步驟 605 計算平均值與最大殘差步驟 610 輸入影像B步驟 620 計算平均值與最大殘差步驟 625 比較平均值與極限值步驟 630 選擇比例因數方法步驟 700 計數>max的殘差步驟 705 輸入影像步驟 710 決定殘差值步驟 720 計數 > 最大值的殘差值步驟 725 決定比例因數 800 提供四色彩顯示器步驟 805 接收三色彩輸入信號步驟 810 按比例調整步驟 815 轉換輸入信號步驟 820 驅動步驟 900 界定臨限值步驟 905 計算極限步驟 910 計算臨限值值步驟 915 計算斜率值步驟 920 獲得面板強度步驟 925 計算比率步驟 140020.doc -56- 201009804 930 935 940 945 計算按比例調整的面板強度 界定白色取代比例 計算白色面板強度遞增值 更新白色面板強度 140020.doc -57-

Claims (1)

1. 201009804 七、申請專利範圍： 種轉換二或三以上色彩元素影像輸入信號至一影像輸 出信號的方法，其包含： (a)獲取包括複數個像素信號之一輸入信號，每一像素 信號具有三個或三個以上之色彩元素； ()針對每像素彳§號之每一色彩元素來決定一殘差； (c) 決定該等殘差之一極限值； ，

   (d) 基於該極限值針對該等色彩元素之每一者來計算一 共同比例因數；以及 ⑷施加該共同比例因數至該料輸入信冑以產生該 像輸出信號β … 2 二該影像_號或該影像輸出 一 y素景/像彳5號並進一步包含轉換該三色来 素景:像&號至四色彩元素影像信號之該步驟。 3 之方法’其中藉由計算在針對每-色彩元素 門象素信號值與針對該像素信號的色彩元素極限之 間的差來決定該等殘差。 4.===:中藉由"值顯示值除以針對 5·如請求項:之V::限值來決定該共同比例因數。 括紅色、二;t，其中該等影像輸入信號色彩元素包 括紅色、W ，或該等影像輸出信號色彩元素包 巴綠色、藍色及白色。 1。求項1之方法’其中該共同比例因數係等於或大於 140020.doc 201009804 7 8. 9. 10. 11. .如請求項2之方法，其中用於 用於針對每一像素信號來決定 該殘差之該方法係該轉換步驟。 -種轉換三或三以上色彩元素影像輸人信號至適合於一 顯示器件之-影像輸出信號的方法，其包含·· ⑷獲取包括複數個像素信號之—輸人信號，每一輸入 像素信號具有三個或三個以上之色彩元素； ⑻认疋彳調整共同比例因數其用於調整該輸入信 號； ⑷決定代表該顯示器不能提供—適當色彩表示的 誤差； ⑷基於該等殘餘誤差來調整該共同比例因數；以及 ()&加該、座調整共同比例因數至該影像輸人信號以』 生該影像輸出信號。 :請：項8之方法，其中藉由計算在每-像素信號。 色彩凡素與針對每—像素信號的該色彩元素極限之f 之殘差並自針對每一像素信號之每一色彩元素的該，

   差減去一最大信號值並設定所有負值等於零來決定該， 殘餘誤差。 ^ ’ 、’求項8之方法’其中藉由計算等於該最大信號值除 在/每像素信號之每一色彩元素與每一像素信號之該 色疋素極限之間的該極限值之一值來調整該可 同比例因數。 /、 如請求項L 一 <方法，其中該輸入信號係三或三以上色彩 兀素影像信號，該顯示器件包括四個或四個以上之色彩 140020.doc -2- 201009804 的子像素，並且該方法進一步包含轉換該三或三以上色 彩元素影像信號至包括適合於該顯示器件之至少一額外 色彩元素的一影像信號之步驟。 12. 如請求項8之方法，其中該影像輸入信號包括多個視訊 圖框，每一視訊圖框包含複數個像素信號。

   13. 如請求項12之方法，其中該顯示器包括紅色、綠色、藍 色及白色子像素並且該方法進一步包含決定等於在該顯 示器件内的該白色子像素之該最大照度除以驅動以產生 該顯示器件之該白點的該紅色、綠色及藍色子像素之該 組合照度的一最大比例因數之步驟。 如請求項12之方法，其中該可調整共同比例因數係計 算，並係針對該多個循序影像之每一影像而向上循序增 加至-最大比例因數值’或係針對該多個循序影像之每 一影像而向下循序減小至一之一值。 如叫求項12之方法’其進一步包含以下步驟：針對一或 多個視訊圖框之每—者來計算—平均值或該極限值；比 較針對-視訊圖框之該平均值與該極限值與分別針對一 隨後視訊圖框之該平均值與該極限值；以及基於此比較 之結果來選擇用於調整該共同比例因數之一方法。 :二求項8之方法’其進-步包含以下步驟：決定大於 ^殘餘㈣值之該數目；以及決定是否應基於大於^ 、歹餘誤差值之數目來調整該可調整比例因數。、 17· 一種四色彩彩色顯示器，其包含： ⑷複數個像素，其各具有紅色、綠色及藍色子像素； 140020.doc 201009804 以及 (b)用於施加複數個紅色 ^ ^ 巴綠色、藍色及白色色彩俾妹 兀素至每一子像素的構侔 。號 再件其使得以大於該紅色、綠 及藍色子像素之組合顧 顯不峰值照度的一峰值照度來顯千 該等色彩信號元素而不具有色彩誤差。 ’、 18.如請求項17之四色彩顯示器，其進-步包含用於循序提 供複數個循序影像至該等像素的構件，其使得該等循序 影像之-者的該最大照度係高於其他循序影像的該組合 顯不峰值照度並且該等循序影像之該—者係顯示而不具 有色彩誤差》 ' 19·如請求項17之四色彩顯示器，其中該白色子像素之該峰 值照度係高於該紅色、綠色及藍色子像素之該組合夸值 照度。 20.種用於在四色彩顯示器上顯示一輸入影像信號的方 法，该四色彩顯示器具有紅色、綠色、藍色及白色子像 素，該方法包含： (a)提供四色彩顯示器’該四色彩顯示器具有：紅色、 ’4色藍色子像素，其具有指定一顯示色域量之岭值照 度值與色度座標；以及白色子像素，其具有一峰值照 度； (b)接收三色彩輸入信號，其指定一最大輸入色彩飽和 度與在該顯示色域量内之照度； (e)藉由該最大顯示色彩飽和度與該最大輸入色彩飽和 度之比率來按比例調整該輸入信號； 140020.doc -4- 201009804 (d) 轉換該輸入信號至具有紅色、綠色、藍色及白色元 素之四色彩輸出信號；以及 (e) 運用該四色彩輸出信號來驅動該顯示器。

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